Локализация источников помех в энергосистемах

• Автор: Лысенко, Галина Сергеевна
• Шифр специальности: 05.09.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 100 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗРАБОТКИ МЕТОДА ЛОКАЛИЗАЦИИ ИСТОЧНИКОВ ПОМЕХ
1.1 Актуальность разработки метода локализации источника помех.
1.2 Электромагнитные помехи в электрических сетях
1.3 Методы локализации источников помех
1.4 Современное состояние систем измерения и обработки данных и уровень их соответствия задаче локализации источников помехи.
1.5 Выводы
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЛОКАЛИЗАЦИИ ИСТОЧНИКА ПОМЕХ В ПРОИЗВОЛЬНОЙ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ НАПРЯЖЕНИЙ В УЗЛАХ ЦЕПИ
2.1 Базовый алгоритм локализации источника помехи
2.2 Локализация источника помехи с широким частотным спектром
2.3 Локализация источника помехи с учетом частотной зависимости сопротивлений элементов цепи. Локализация источника нестационарной помехи
2.4 Локализация двух независимых нестационарных источников помехи
2.5 Обобщение алгоритма локализации на случай произвольного числа источников помехи
2.6 Выбор контрольных узлов измерения напряжения
2.7. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ЛОКАЛИЗАЦИИ ИСТОЧНИКА ПОМЕХИ НА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ
3.1 Современные алгоритмы идентификации параметров электрических цепей и проблемы их использования для локализации источников помехи

3.2 Исследование алгоритма локализации источников помехи. Зависимость точности решения задачи локализации от погрешности измерительной системы, обусловленности математической модели цепи, количества контрольных узлов
3.3 Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ЛОКАЛИЗАЦИИ
ИСТОЧНИКОВ ПОМЕХИ
4.1 Экспериментальная установка и её характеристики
4.2 Локализация источника помехи с использованием экспериментальной установки и сравнение результатов с полученными на математической модели
4.3Локализация источников помех в практических задачах
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в России и за рубежом активно проводятся работы, посвященные исследованию интеллектуальных электрических сетей, использованию современных информационных технологий в электроэнергетике, построению активно-адаптивных сетей. Современный уровень развития средств измерения и обработки данных, информационно-вычислительных устройств нацеливает на использование интеллектуальных технологий в электроэнергетике и, в частности, для повышения качества электроэнергии.
Энергопотребление возрастает и появляются новые виды нагрузок, которые могут иметь повышенные требования к качеству электроэнергии либо сами являться источниками помех в электрической сети. Наиболее часто источниками нежелательных сигналов являются электрические машины, полупроводниковые выключатели, выпрямители, электродуговые и индукционные печи, и, кроме того, электромагнитные помехи могут быть наведены через электромагнитное поле.
Нарушения качества электроэнергии вызывают:
дополнительные потери активной мощности во всех элементах системы электроснабжения: в линиях электропередачи, трансформаторах, электрических машинах, статических конденсаторах, так как сопротивления этих элементов зависят от частоты;
паразитные поля и электромагнитные моменты в синхронных и асинхронных двигателях, которые ухудшают механические характеристики и КПД машины;
погрешности измерений индукционных счетчиков электроэнергии, которые приводят к неполному учету потребляемой электроэнергии;
ухудшение или нарушение работы устройств автоматики, телемеханики, компьютерной техники и других устройств с элементами электроники.

Следовательно узел, к которому подключена помеха (узел с номером к), может быть идентифицирован по коэффициенту который назовем
локализирующим коэффициентом, определенным для пары контрольных узлов Т и Т2. Аналогично определим локализирующие коэффициенты а^"7^, к = ,п, к *Тх,Тг для всех п узлов системы и сохраним их для экспериментального этапа в «таблице локализирующих коэффициентов», устанавливающей соответствие между номерами узлов подключения помехи и значениями локализирующих коэффициентов.
Экспериментальный этап. При эксплуатации цепи выполняются измерения напряжений контрольных узлов 7) и Т2. Напряжение с частотой ©о не измеряется вольтметрами в узлах 7) и Т2, благодаря блоку заграждающих фильтров (рис 2.1). Соответственно вольтметры, расположенные в этих узлах измеряют напряжения частоты со, то есть частоты помехи. Если амплитуда (или действующее значение) помехи в как минимум в одном из контрольных узлов превышает некоторый допустимый уровень помехи (расположенной в неизвестном узле с номером х), то фиксируется факт появления помехи и запускается алгоритм ее локализации. При этом определяется экспериментальное значение локализирующего коэффициента а^1'7^, и в таблице локализирующих коэффициентов производится поиск номера к узла, для которого Л (т т ) (т т
а" = а)" или, если точное равенство не выполняется,
к Я(к) = |б^7"7^ - »пип, (3)
где Я - функция невязки, модуль разности расчетного и экспериментального значений локализирующих коэффициентов. Узел к, для которого функция невязки равна нулю (минимальна) и есть узел подключения источника помехи.